本書以玻璃物理化學與工藝理論為主線,貫穿玻璃結構與性質及其研究方法,玻璃成分、原料、熔制、退火、成形和加工工藝,玻璃成分分析與物性檢測,玻璃工業環境污染與防治四大板塊。包括及時篇概論,分為玻璃發展歷程、玻璃本質與形成;第二篇玻璃制造與加工,分為成分、原料、原料處理、配合料制備、熔化、窯爐、窯爐耐火材料、成形、成形模具、玻璃缺陷、退火與淬火、退火爐與熱處理爐、熱加工、封接、研磨與拋光、切割、鉆孔、磨邊與磨刻、表面化學處理、鍍膜、污染防治、循環經濟與綠色生產;第三篇玻璃性質與檢測,分為分相與析晶、黏度和表面張力、密度、力學、熱學、光學、電磁學、化學與表面性質、高壓或微重力下的性質、著色和脫色、氧化?還原、酸?堿概念、放射線與脈沖束輻照效應、離子注入、飛秒激光作用、成品及原料化學分析、性能測試、研究方法、結構模型。根據科學發展觀,介紹國內外在資源有效利用、節能環保方面的新工藝新設備及我國玻璃工業準入條件、清潔生產評價指標體系。本書由高校、科研及產業19個單位40名專家編寫,其中一些為編寫者的科研成果,如玻璃與飛秒激光作用、玻璃的脈沖束輻照效應、玻璃的離子注入等為其他手冊中很少涉及的。
本書可供建材、輕工、化工、電子、電光源等行業從事玻璃科研、生產、設計和應用的科技人員、管理人員閱讀,也可作為高等院校材料科學與工程、無機非金屬材料、建筑材料、化學工程等專業師生的參考書。
及時篇概論
第1章玻璃的發展歷程/2
1?1玻璃的內涵與稱謂2
1?1?1玻璃的內涵與外延2
1?1?2玻璃稱謂的演變3
1?2玻璃的發展歷程3
1?2?1世界玻璃的發展歷程4
1?2?2中國玻璃的發展歷程10
1?2?3玻璃的發展趨向17
參考文獻19第2章玻璃的本質與形成/20
2?1玻璃的定義和通性20
2?1?1玻璃的定義20
2?1?2玻璃的通性21
2?2玻璃的形成22
2?2?1形成玻璃的物質22
2?2?2形成玻璃的方法23
2?2?3形成玻璃的條件28
2?3玻璃的結構31
2?3?1玻璃的結構理論31
2?3?2傳統玻璃的結構34
2?3?3重金屬氧化物玻璃的結構36
2?3?4微晶玻璃的結構37
參考文獻40第二篇玻璃制造與加工
第3章玻璃成分/42
3?1玻璃成分的表示方式42
3?1?1玻璃成分的表示方式42
3?1?2不同成分表示方式之間的
換算44
3?2玻璃成分類型45
3?2?1玻璃成分的分類45
3?2?2氧化物玻璃成分47
3?2?3混合陰離子玻璃成分51
3?2?4非氧化物玻璃成分52
3?2?5離子鹽及水溶液玻璃成分55
3?2?6實用玻璃成分55
3?3玻璃成分設計68
3?3?1玻璃成分設計的重要性及
其發展階段68
3?3?2玻璃成分設計的原則69
3?3?3玻璃成分的設計方法72
3?4玻璃成分的發展方向81
3?4?1優化傳統玻璃成分并進行
標準化81
3?4?2按新工藝和設備的要求來
研制新成分81
3?4?3探索新玻璃形成物和新的
成分系統82
3?4?4研究有機?無機復合(雜化)、
鍵合、嫁接的新玻璃成分,
開拓玻璃新功能82
參考文獻83第4章玻璃原料/84
4?1主要原料84
4?1?1酸性氧化物原料84
4?1?2堿金屬氧化物原料89
4?1?3堿土金屬氧化物和其他二價
金屬氧化物原料92
4?1?4引入四價金屬氧化物原料95
4?1?5天然含堿原料與礦渣原料95
4?2輔助原料97
4?2?1澄清劑97
4?2?2著色劑99
4?2?3脫色劑101
4?2?4乳濁劑102
4?2?5助熔劑103
4?3選擇原料的原則103
4?4原料的氧化還原計算104
4?5常用玻璃原料轉化系數及主要
技術指標107
參考文獻110第5章玻璃原料的加工與處理/111
5?1原料的精選111
5?1?1氧化硅類原料112
5?1?2碳酸鹽類原料113
5?1?3引入氧化鈉的原料114
5?1?4引入氧化鋁的原料114
5?1?5碎玻璃114
5?2原料的粉碎114
5?2?1破碎機械115
5?2?2粉磨機械115
5?3原料的篩分和粒度控制116
5?3?1原料的篩分116
5?3?2玻璃原料的粒度控制118
5?4原料的儲存119
5?4?1露天堆場119
5?4?2庫房119
5?4?3料倉120
5?5原料的輸送121
5?5?1皮帶運輸機121
5?5?2斗式提升機121
5?5?3氣力輸送設備121
5?6配料車間布置121
參考文獻122第6章配合料的制備/123
6?1配方計算123
6?1?1人工計算123
6?1?2線性方程組法127
6?1?3計算機編程計算法131
6?1?4線性規劃法132
6?2配合料的混合136
6?2?1配合料稱量136
6?2?2配合料的混合137
6?3配合料的輸送138
6?4配合料的質量控制139
6?4?1質量控制指標139
6?4?2檢驗方法139
6?5配合料的粒化和密實化139
參考文獻140第7章玻璃熔制/141
7?1熔制過程141
7?1?1硅酸鹽形成141
7?1?2玻璃形成145
7?1?3玻璃液的澄清147
7?1?4玻璃液的均化151
7?1?5玻璃液的冷卻152
7?2熔制制度154
7?2?1坩堝窯的熔制制度154
7?2?2池窯的熔制制度155
7?3先進熔制技術158
7?3?1減壓澄清158
7?3?2配合料窯外分解160
參考文獻161第8章玻璃熔化窯爐/163
8?1燃料與燃燒163
8?1?1燃料的種類及特性163
8?1?2燃料的組成與熱值164
8?1?3燃料的燃燒166
8?1?4玻璃熔化能耗167
8?1?5燃燒產物中的有害成分167
8?2玻璃熔窯概況169
8?2?1玻璃熔窯的分類169
8?2?2各種熔窯的結構特點170
8?3坩堝窯174
8?3?1坩堝窯的分類174
8?3?2火焰窯的結構原理175
8?3?3火焰窯的結構176
8?3?4電熔坩堝窯179
8?3?5電坩堝窯180
8?4連續式池窯181
8?4?1熔制部分181
8?4?2熱源供給部分194
8?4?3余熱回收部分196
8?4?4排煙供氣部分196
8?4?5浮法玻璃熔窯199
8?5電熔窯202
8?5?1電熔窯的類型203
8?5?2電極204
8?5?3電熔窯的結構206
8?6新型熔窯208
8?6?1混合加熱熔窯208
8?6?2二次流液洞熔窯209
8?6?3輔助電加熱熔窯210
8?6?4三通道蓄熱室熔窯212
8?6?5雙流液洞扁型窯214
8?6?6全氧燃燒熔窯215
8?6?7富氧燃燒、純氧(或富氧)
助燃熔窯219
參考文獻221第9章玻璃窯爐耐火材料/222
9?1玻璃窯爐耐火材料的特性222
9?1?1化學組成222
9?1?2耐火材料的性能223
9?2玻璃窯爐用耐火材料234
9?2?1硅磚234
9?2?2黏土磚236
9?2?3高鋁質耐火制品237
9?2?4熔鑄AZS系制品240
9?2?5燒結AZS系制品242
9?2?6鋯英石制品243
9?2?7鎂鋁磚244
9?2?8鎂鉻磚244
9?2?9輕質耐火材料246
9?2?10不定形耐火材料248
9?3玻璃工業用耐火材料的選擇和
應用251
9?3?1選用原則251
9?3?2耐火材料在玻璃窯爐中使用時
的損壞情況252
9?3?3耐火材料的選用253
9?3?4隔熱耐火材料256
9?3?5延長耐火材料使用壽命的
措施258
參考文獻258第10章玻璃成形/259
10?1成形原理與制度259
10?2成形方法262
10?2?1平板玻璃成形262
10?2?2容器(瓶罐、器皿)玻璃和
電視以及技術玻璃成形268
10?2?3玻璃管和安瓿及玻璃管件
成形272
10?2?4玻璃細珠和玻璃球成形276
10?2?5玻璃纖維成形277
10?2?6其他成形方法279
10?3成形的供料283
10?3?1供料方法283
10?3?2影響控制和調整料滴質量
以及形狀的因素284
10?3?3供料機簡介284
10?4成形設備286
10?4?1成形設備概況286
10?4?2玻璃瓶罐和器皿的成形機
分類286
10?4?3成形機類型和規格287
參考文獻300第11章玻璃成形模具/301
11?1模具設計301
11?1?1吹制模與壓制模設計301
11?1?2行列式制瓶機模具設計
基礎304
11?1?3制瓶機初型模設計310
11?1?4制瓶機成形模設計333
11?1?5玻璃模冷卻以及排氣
設計339
11?1?6模腔尺寸公差342
11?1?7模腔技術要求342
11?2模具制造343
11?2?1模具毛坯的熱加工343
11?2?2模具零件的機械加工
工藝343
11?3模具材料345
11?3?1符合模具材料的條件345
11?3?2模具材料種類346
參考文獻348第12章玻璃缺陷/349
12?1概述349
12?2玻璃缺陷種類及成因349
12?2?1氣泡缺陷349
12?2?2結石缺陷356
12?2?3條紋和節瘤缺陷369
參考文獻374第13章玻璃的退火與淬火/376
13?1玻璃中的應力376
13?1?1暫時應力376
13?1?2長期應力377
13?2玻璃的退火原理與工藝377
13?2?1玻璃的退火原理377
13?2?2玻璃的退火制度378
13?2?3退火曲線的計算379
13?3玻璃的淬火原理與工藝382
13?3?1玻璃的淬火原理382
13?3?2淬火玻璃的特性分析384
13?3?3平板玻璃風冷淬火工藝385
13?3?4其他玻璃制品的風冷
淬火390
13?3?5液冷淬火生產工藝391
13?3?6淬火玻璃的自爆391
參考文獻393第14章退火爐與熱處理爐/394
14?1退火爐394
14?1?1退火爐的分類394
14?1?2間歇式退火爐395
14?1?3半連續式退火爐397
14?1?4連續式退火爐398
14?1?5退火爐的計算405
14?2平板玻璃鋼化爐407
14?2?1平板玻璃鋼化爐的分類407
14?2?2水平鋼化爐408
14?2?3彎鋼化爐413
14?3熱彎爐414
14?3?1玻璃的熱彎原理414
14?3?2影響玻璃熱彎的因素414
14?3?3電熱式熱彎爐416
14?4烤花爐417
14?4?1烤花溫度制度417
14?4?2烤花爐418
參考文獻421第15章玻璃的熱加工/422
15?1玻璃制品的爆口、烘口和火
拋光422
15?1?1玻璃制品的爆口422
15?1?2玻璃制品的烘口426
15?1?3玻璃制品的火拋光429
15?2火焰切割432
15?3玻璃的熱彎433
15?3?1熱彎玻璃的分類433
15?3?2玻璃的熱彎原理434
15?3?3熱彎玻璃的制備工藝436
15?3?4玻璃熱彎設備438
15?3?5熱彎過程存在的問題及
解決方法440
15?4玻璃的熱熔442
15?4?1玻璃的熱熔工藝443
15?4?2玻璃的熱熔設備445
15?5玻璃燈工447
15?5?1燈工玻璃制品447
15?5?2燈工用火焰和噴燈448
參考文獻454第16章玻璃與其他材料封接/455
16?1玻璃與其他材料封接原理455
16?1?1玻璃與其他材料封接的
基本原理456
16?1?2對封接件及其封接玻璃的
性能要求457
16?1?3封接玻璃的分類及特點458
16?1?4封接玻璃組成的無鉛化462
16?1?5無鉛低熔封接玻璃的研究
方向465
16?2玻璃與玻璃封接467
16?2?1玻璃與玻璃封接的方法467
16?2?2石英玻璃與石英玻璃的
封接472
16?2?3玻璃與玻璃的封接應力473
16?3玻璃與金屬封接474
16?3?1封接件及其材料的技術
要求474
16?3?2玻璃與金屬封接的條件483
16?3?3玻璃與金屬氣密熔封
機理487
16?3?4玻璃與金屬的封接方法488
16?3?5玻璃與金屬的封接技術490
16?3?6玻璃與金屬基本封接
工藝490
16?3?7影響玻璃與金屬封接質量的
主要工藝因素494
16?4玻璃與陶瓷封接494
16?4?1玻璃與陶瓷封接方法495
16?4?2焊料玻璃的封接495
16?4?3玻璃焊料和透光多晶氧化
鋁陶瓷的封接495
16?4?4氧氮玻璃和氮化硅陶瓷的
封接496
參考文獻497第17章玻璃的研磨和拋光/498
17?1玻璃的研磨498
17?1?1玻璃的研磨原理498
17?1?2磨料501
17?1?3影響研磨的工藝因素506
17?2玻璃的拋光512
17?2?1玻璃拋光機理512
17?2?2拋光介質517
17?2?3影響拋光的工藝因素521
17?3超光滑和超精密拋光新方法525
17?3?1超光滑和超精密的玻璃
表面525
17?3?2數控小拋光工具拋光
技術525
17?3?3應力盤拋光技術526
17?3?4浴法拋光技術527
17?3?5浮法拋光技術528
17?3?6磁流變拋光技術529
17?3?7離子束拋光技術529
17?3?8等離子體輔助拋光技術531
17?3?9電子束拋光技術532
17?3?10激光拋光532
參考文獻534第18章玻璃的切割、鉆孔、磨邊、磨刻和噴砂/535
18?1玻璃的切割535
18?1?1玻璃的切割分類535
18?1?2切割工具535
18?1?3切割機械538
18?1?4激光切割542
18?1?5高壓水射流(水刀)
切割544
18?2玻璃的鉆孔545
18?2?1機械鉆孔545
18?2?2超聲波鉆孔546
18?2?3電子束鉆孔機548
18?3玻璃的磨邊550
18?3?1玻璃磨邊的目的550
18?3?2玻璃磨邊類型550
18?3?3玻璃磨邊工藝550
18?3?4玻璃磨邊機械551
18?4玻璃的磨刻555
18?4?1玻璃的刻花556
18?4?2玻璃的雕刻562
18?4?3玻璃制品的自動磨刻563
18?4?4玻璃的激光刻花565
18?4?5激光內雕568
18?5玻璃噴砂570
18?5?1玻璃噴砂的類型570
18?5?2玻璃噴砂的工藝與設備571
參考文獻575第19章玻璃表面化學處理/576
19?1玻璃蒙砂576
19?1?1化學蒙砂的機理576
19?1?2玻璃蒙砂的表征578
19?1?3玻璃蒙砂工藝578
19?2玻璃蝕刻584
19?2?1玻璃蝕刻的機理584
19?2?2玻璃蝕刻的工藝584
19?3玻璃化學拋光588
19?3?1鉛晶質玻璃的化學拋光589
19?3?2鈉鈣玻璃的化學拋光590
19?4玻璃離子交換592
19?4?1互擴散系數592
19?4?2離子交換增強593
19?5玻璃表面脫堿597
19?5?1用脫堿法提高玻璃強度598
19?5?2用脫堿法增加玻璃化學
穩定性600
19?6玻璃表面的防霉602
19?6?1玻璃表面生物發霉603
19?6?2玻璃表面的防霉處理603
參考文獻610第20章玻璃表面鍍膜/612
20?1玻璃表面鍍膜方法612
20?1?1物理氣相沉積法612
20?1?2化學氣相沉積法618
20?1?3化學法623
20?2低輻射鍍膜玻璃629
20?2?1基本概念629
20?2?2分類630
20?2?3參數631
20?2?4制備方法632
20?2?5發展、現狀及其應用633
20?3陽光控制鍍膜玻璃634
20?3?1概念和機理634
20?3?2陽光控制膜分類635
20?3?3制備方法635
20?3?4參數635
20?3?5陽光控制膜發展現狀636
20?4自清潔膜636
20?4?1自清潔原理637
20?4?2自清潔玻璃的分類637
20?4?3制備方法637
20?4?4發展現狀638
20?5透明導電膜638
20?5?1基本概念638
20?5?2分類639
20?5?3制備方法642
20?5?4發展現狀及應用643
20?6著色膜644
20?6?1基本概念644
20?6?2分類644
20?6?3制備方法647
20?6?4應用648
參考文獻648第21章玻璃工業的污染和防治/650
21?1氣體的污染和防治650
21?1?1玻璃行業中主要氣體污染物
的危害650
21?1?2污染的來源及現狀651
21?1?3治理的要求652
21?1?4減少污染的方法及現狀653
21?2煙氣煙塵、粉塵的污染和
防治661
21?2?1污染的來源及現狀661
21?2?2治理的要求661
21?2?3減少污染的方法及現狀662
21?3噪聲的污染和防治667
21?3?1噪聲的來源與危害667
21?3?2噪聲的表征667
21?3?3噪聲的允許值668
21?3?4玻璃行業噪聲來源669
21?3?5噪聲的控制與防治670
21?4固體廢棄物的污染和防治670
21?4?1固體廢棄物的來源和
危害670
21?4?2固體廢棄物污染的防治672
21?5廢水的污染和防治673
21?5?1玻璃行業廢水來源與污染物
種類673
21?5?2玻璃行業污染物廢水排放
標準要求674
21?5?3玻璃行業污染物治理
措施675
參考文獻679第22章玻璃工業的循環經濟與綠色生產/681
22?1循環經濟的基礎及其重要性681
22?1?1循環經濟概念681
22?1?2循環經濟的基礎683
22?1?3我國發展循環經濟的
重要性684
22?2平板玻璃行業的循環經濟686
22?2?1平板玻璃行業發展概況686
22?2?2平板玻璃行業循環經濟
模式687
22?2?3平板玻璃行業資源節約與
循環利用688
22?2?4平板玻璃行業的綠色生產與
環境保護695
22?3日用玻璃行業的循環經濟700
22?3?1我國日用玻璃發展概況700
22?3?2日用玻璃行業循環經濟
模式700
22?3?3日用玻璃行業的循環經濟
具體措施701
22?3?4日用玻璃行業的綠色生產
與環境保護705
參考文獻712第三篇玻璃的性質與檢測
第23章玻璃的分相與析晶/714
23?1分相機理714
23?1?1分相現象及產生的原因714
23?1?2分相現
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